水稻CIC1蛋白调节光合作用低温适应的分子机理研究

基本信息
批准号:31371551
项目类别:面上项目
资助金额:90.00
负责人:温晓刚
学科分类:
依托单位:中国科学院植物研究所
批准年份:2013
结题年份:2017
起止时间:2014-01-01 - 2017-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:杨志攀,王海军,李品
关键词:
叶绿体基因表达水稻低温光合作用
结项摘要

Low temperature is one of the major environmental factors limiting photosynthetic activities and yield of rice. Numerous reports indicate that chilling reduces photosynthetic function of rice seedlings, but its molecular mechanism is not clear. To study the mechanism of chilling sensitivity of rice plants, we obtained a chilling-induced chlorotic mutant from the rice mutant library. We isolated the gene by map-based cloning. The CIC1 protein was found to be localized in the chloroplast. Phenotypic and biochemical analyses revealed that cic1 mutant developed chlorotic leaves, showed reduced photosynthetic activities and accumulation of chloroplast-encoded proteins under chilling stress. In order to investigate the molecular mechanism of CIC1 protein in the chloroplast gene expression and photosynthesis of rice seedlings under chilling stress, phenotype of cic1 mutant, functional characterization of CIC1 gene expression and the associated proteins of CIC1 will be studied.

低温冷害是影响水稻光合功能和产量的重要环境胁迫因素之一,大量研究表明,低温导致水稻光合作用功能下降,但其分子机理一直不清楚。为了研究水稻低温敏感的分子机理,我们从水稻突变体库中筛选到一个低温黄化的突变体,图位克隆了突变基因CIC1,并证实CIC1蛋白定位于叶绿体。前期研究显示,CIC1基因突变引起低温下水稻叶片黄化,光合活性下降,叶绿体基因编码蛋白积累减少。本项目在已有工作的基础上,通过分析水稻cic1突变体低温下的表型和功能,研究CIC1蛋白在低温下水稻叶绿体基因表达和光合系统功能损伤中的作用,找寻和CIC1蛋白功能相关的其它调控因子,阐明CIC1蛋白参与低温下叶绿体基因表达和光合作用调控的分子机制。

项目摘要

冷害是影响水稻光合功能和产量的重要环境胁迫因素之一。在低温下如何维持光合系统的正常活性对于植物的生长发育具有重要的意义。我们从粳稻日本晴EMS诱变库中筛选到一个低温敏感突变体cic1,并对其低温下的功能进行了研究。与野生型相比,低温下cic1突变体叶片黄化、叶绿体发育异常、PS II和PSI活性降低、光合碳同化速率下降、光合蛋白积累减少、活性氧清除系统活性增强。研究结果表明,低温下突变体叶绿体编码基因的转录受到了严重抑制。突变体CIC1蛋白低温下失去与psbC,psbD mRNA的亲和力。进一步研究显示,CIC1蛋白通过与叶绿体转录因子sigma5相互作用,保护低温下叶绿体基因的正常表达。

项目成果
{{index+1}}

{{i.achievement_title}}

{{i.achievement_title}}

DOI:{{i.doi}}
发表时间:{{i.publish_year}}

暂无此项成果

数据更新时间:2023-05-31

其他相关文献

1

长链基因间非编码RNA 00681竞争性结合miR-16促进黑素瘤细胞侵袭和迁移

长链基因间非编码RNA 00681竞争性结合miR-16促进黑素瘤细胞侵袭和迁移

DOI:
发表时间:2021
2

陆地棉无绒突变体miRNA的鉴定及其靶标基因分析

陆地棉无绒突变体miRNA的鉴定及其靶标基因分析

DOI:10.11963/1002-7807.wjjfsl.20190515
发表时间:2019
3

不同类型水稻土微生物群落结构特征及其影响因素

不同类型水稻土微生物群落结构特征及其影响因素

DOI:10.11766/trxb201908050402
发表时间:2021
4

毛竹微型颠倒重复序列的鉴定及分子标记开发

毛竹微型颠倒重复序列的鉴定及分子标记开发

DOI:10.11844/cjcb.2021.02.0001
发表时间:2021
5

基于好氧反硝化及反硝化聚磷菌强化的低温低碳氮比生活污水生物处理中试研究

基于好氧反硝化及反硝化聚磷菌强化的低温低碳氮比生活污水生物处理中试研究

DOI:10.13344/j.microbiol.china.190293
发表时间:2019

温晓刚的其他基金

批准号:39800086
批准年份:1998
资助金额:10.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:30370360
批准年份:2003
资助金额:18.00
项目类别:面上项目

相似国自然基金

1

耐低温根瘤菌的低温适应分子机理研究

批准号:41301263
批准年份:2013
负责人:代先祝
学科分类:D0709
资助金额:26.00
项目类别:青年科学基金项目
2

GLO调控水稻光合作用的机理研究

批准号:30870184
批准年份:2008
负责人:彭新湘
学科分类:C0203
资助金额:38.00
项目类别:面上项目
3

低温外切菊粉酶的低温适应机理研究

批准号:31660445
批准年份:2016
负责人:周峻沛
学科分类:C2002
资助金额:39.00
项目类别:地区科学基金项目
4

水稻光合作用对光强波动的响应及其机理研究

批准号:31671620
批准年份:2016
负责人:黄见良
学科分类:C1309
资助金额:65.00
项目类别:面上项目